天山南库车凹陷复杂构造带钻井液技术.pdf

第 2 6卷 第 2期 2 0 0 9年 3月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI I L I NG FI UI D COMPL ETI ON F LUI D Vo 1 ． 2 6 NO ． 2 M a r ．2 0 09 文 章 编 号 1 0 0 1 5 6 2 0 2 0 0 9 0 2 0 1 0 0 0 5 天 山南库车 凹陷复杂构造 带钻井液技术 郭才 轩 金军斌 刘贵传 中国石化石油勘探开发研究院石油钻井研究 所 ， 山东德州 摘要 天 山南库车 凹陷复杂构造带上部 吉迪 克组地层高压盐水层极为发育、 富含 石膏， 存在 膏泥岩、 膏盐层污 染钻 井液和缩径阻卡、 高密度钻井液流变性控制 困难、 高压 差卡钻 、 高密度 下井漏、 高 温稳定 性等系列难题 ， 因此选 用了钾基聚合物 聚磺 、 欠饱和盐水聚磺 钻 井液 。由于现场采用针对性的密度 、 流变性、 膨 润土含 量和 C 1 一控制 技 术以及 防止膏泥岩缩径 阻卡 、 石膏侵预防和处理措 施、 润 滑防卡控 制技 术， 有 效解决 了大井 眼携 岩洗井 、 地层 缩径 阻卡、 高 密度钻井液流变性控制等技术难题， 取得 良好 防塌抑制、 抗污染效果 ， 井径质量优 质。现场应用表 明， 钾基 聚合物 聚磺、 聚磺 欠饱和盐水 钻井液性能稳定， 抗污染性强 ， 多 口井成功穿越 了高 压盐水层 、 高含石膏 层、 盐岩层 和膏盐层 ； 钻井液防塌抑制性强， 井径规则； 钻井液润滑防卡效果好 ， 短程起下钻一次到底 率为 1 0 0 。在 目的层采 用乳 化石蜡封堵、 超低渗透成膜低伤害钻 井液 油气层保护技术 ， 发现 了 良好 的油气显示层。 关键词 钾基聚合 物钻 井液 ； 高密度 ； 井眼稳定； 防止地层损害； 深 井； 复杂构造 带； 库车凹陷 中图分类号 T E 2 5 4 ． 3 文献标识码 A 天 山南 3 1 4国道沿 线库 车凹 陷复杂构 造带一 直 是 中石化 西北分 公 司在 塔河 油 田外 围 的主要勘探 区 域 ， 自 2 0 0 1 年 以来先 后施 工 了库 1井 、 大古 1 井 、 星 火 1 井 、 秋南 l井 和都 护 1井等 重点探井 ， 钻探 的 主 要 目的层均 为 白垩 系亚格 列木组 、 侏罗 系和震 旦 系 ， 完钻 井深均 超过 6 3 0 0 I n 。据 统计 每 口井 都存 在 不 同程 度 的复杂情 况 ， 高 压盐 水层极 为发育 ， 多 口井存 在膏盐层 和盐 岩层 ， 地 层 压 力 高 ， 倾 角 大 ， 易 剥 落掉 块 ， 钻井 液技 术成 为影 响该 区块 优 质 快 速钻 井 的重 要技 术之一 。 地层 破碎 、 含砾石 较 多 、 颜色 较深 、 硬而 且脆 的特 点 ， 地 层 中蒙 脱石含 量 相 对较 少 ， 而 伊 利 石 和伊 蒙 混 层 的含量 相对较 多 ； ③ 与塔 河油 田内部 井相 比， 一 般均 缺 失 三叠系 、 石炭 系和 奥陶系 地层 ， 直接 进入寒 武 系 或震旦 系地 层 ； ④ 白垩 系吉 迪 克 组 地层 一 般 都存 在 高压 盐 水层 ， 地层 压 力 当 量 密度 一 般 为 1 ． 6 0 ～ 2 ． 1 g ／ c m ， 最高 可 达 到 2 ． 3 g ／ c m 。 ； 吉迪 克组 地 层 还 富 含石膏 ， 石膏 的含量 多且 硬 ， 有 的地层 石 膏含量 高达 6 0 ％～1 0 0 ； ⑤有 些 区块含有 膏 泥岩层 或纯 的膏盐 层 ， 容易引 起蠕 变缩径 和溶蚀 性垮 塌 。 1 地层 特点 2 钻井液技 术难 点 天 山南库 车凹 陷复杂 构造带钻 遇 的地层 自上而 下分 别 为 上 第 三 系 N。 k 、 N k和 N j 、 下 第 三 系 E 。 S 、 E H 、 白 垩 系 K 、 K 、 K 等 、 侏 罗 系 、 奥 陶系 、 寒武 系和震 旦 系 ， 与塔 河油 田内部井 位 的地层 相 比呈现 出如 下 特 点 。① N 。 k地 层 变厚 ， 侏 罗 系 以 上地层 的埋深 大大 深 于 塔河 油 田 内部 井 ， 一 般 深 在 1 7 O 0 ～2 0 0 0 I l l 左 右 ， 如 N 和 J 地 层 的埋 深 分 别 为 5 0 0 0 1T I 和 6 0 0 0 i n左 右 ， 而塔 河油 田内部 井 N ， 和 J 地 层 的埋深 只有 3 2 0 0 m 和 4 3 0 0 r n左 右 。② 同时代地层 较塔 河油 田 内部井 成岩性 好 、 可 钻性 差 、 2 ． 1 高压盐水层侵污钻井液 第 三 系吉迪 克 组 地层 高 压 盐水 层 极 为发 育 ， 存 在 多套不 同压 力系统 的钙 、 镁型 盐水层 ， 钻 井液 密度 控 制 困难 ， 一旦 钻 井液 的液 柱 压 力不 能 平 衡 高压 盐 水层 的孔 隙压力 ， 地层 中 的盐 水就 会溢 出 ， 对 钻井液 造成 严重 污染 ； 而提 高钻 井 液 密 度保 证 盐 水 层施 工 安全 的 同时 ， 增 大 了高 压差 卡钻 的风 险 。 2 ． 2 石膏层和复合膏盐层引起的技术难点 吉迪克组上部井段为膏泥岩 ， 下部井段为复合 第一作者简介 郭才轩 ， 教授级高级工程师， 1 9 8 8年毕业于武汉地质学院探矿工程 系钻 探专 业， 获工学硕 士学位 ， 现 为 中 石化勘探 开发研 究院技术市场部主任兼德州 石油钻 井研究所 副所长。地址 山东省德州市 中石化勘 探开发研 究院石 油钻井 研 究所 ； 邮 政 编 码 2 5 3 0 0 5 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 6卷 第 2 期 郭 才轩等 天山 南库 车 凹陷复杂构造 带钻 井液技 术 1 0 l 膏盐 层 。在 钻 井 施 工 过 程 中 ， Ca ” 、 S o 一、 Na ’ 。和 C l 一的综合 作 用 对 钻 井 液 的性 能 产 生 极 大 的影 响 。 大段 的水敏性 泥岩和 膏质泥岩 ， 极易水 化 膨胀缩 径 ， 造 成短程起下 钻 和起 下 钻 的严 重 阻卡 ； 膏 盐 层 在高 温 、 高压 条件下发 生 蠕变 ， 造 成 塑性 流动 缩 径 ， 引起 转盘扭矩 明显上升 ， 造 成阻卡 ； 复合 膏盐层 中盐 溶失 后造成井 壁垮塌 、 掉 块 ； 高 密度 钻井 液施 工 时 ， 限 制 了排量 的增 大 ， 对井壁 上 的虚 假泥饼 冲刷 较弱 ， 形成 厚泥饼 ， 易造 成卡钻 。 2 ． 3 高密度钻井液的难题 1 流 变性 控制 困难问题 。劣质 固相 尤其 是钻 屑 在仅通过振 动筛清 除的条件下 ， 经 过高 温循环 后 ， 仍 有较多 的亚微米 粒 子进 入 到钻 井 液 中 ， 对 钻 井 液性 能产生极 大影响 。 2 高密度下 的压差卡钻 。吉迪 克组 地层 膏盐 层 钻进过 程 中， 钻井 液密度 为 1 ． 8 5 ～2 ． 2 8 g ／ c m。 ， 上 部 康村组 、 吉迪克 组未 下套 管 的低 压 地 层极 易 引 发 严 重压差 卡钻事故 。 3 高密度下 的井 漏问题 。为平衡 吉迪 克组 膏盐 层 的塑性蠕变应力 ， 钻 井液 密度 提 高 到 1 ． 8 5 g ／ c m。 后 的高压差 条 件 下 ， 物 性 较 好 、 渗 透 性 极 强 的 砂砾 岩 ， 高 压盐水层 以及 裂 隙发 育 的破 碎性 泥岩 很 容 易 发生漏 失 ， 并且存 在漏涌 同存 的风险 。 2 ． 4 钻 井液 的抗高温 能 力 天 山南复杂构造 带受造 山运动影 响 和断层 挤压 的影响 ． 地 层裂 隙 、 裂 缝非常发 育 ， 构 造应 力较 强 、 地 温梯度 高 ， 井底 温度 高达 近 1 8 0℃ 。选 择 优 质抗 高 温抗盐处 理 剂 成 为 高 密 度钻 井 液 高温 稳 定 性 的难 题 。由于天山南构 造 上 均属 重点 预 探 井 ， 录井 资 料 对钻井液 各项性 能指 标 的要 求 很 高 ， 尤其 是 全烃 值 和荧光必 须达 到标 准要 求 ， 限制 了 多种 润 滑剂 和 防 塌剂的使用 ， 增 大 了钻井 液 施 工难 度 。可 参考 的邻 井资料极少 ， 各项 钻井 参 数 和钻井 液 性 能 的调 整 都 是靠 经验来定 。 3 钻井 液技 术 3 ． 1 钻井液体系选择 根据 天山南库 车 凹陷复 杂构造 带钻 井井 身结 构 特点 ， 一般使 用钾基 聚合物 、 钾 基聚磺 和钾 基 聚磺欠 饱 和盐水钻井 液 ， 在含 有膏 盐层 的井 段 必须 使 用 高 密度钻井液 ， 分段 钻井液优选 如下 。 1 3 5 0 0 r n以上地层 使用钾基 聚合物钻 井液 ， 主 要 以强抑制 性 、 中低 黏度 和 切力 性 能 达 到第 三 系上 部水 敏性地 层优快钻 井要求 。 2 3 5 0 0 r n以下地层 至 高压 盐水 层 或膏 盐 层 出 现前的井段 ， 采用钾基聚磺防塌钻井液 ， 密度一般控 制 在 1 ． 4 0 g ／ c m。以下 。 吉迪 克组地 层 出现 高 压盐 水 层 或膏 泥 岩 层后 ， 一 般采用 高密度 聚 磺钻 井 液 ， 若 有 盐 膏 层存 在 必须 使 用钾基 聚磺欠饱 和盐水 高密 度钻井 液 。使用 KC 1 抑 制钻屑 的分散造 浆 ； 用 Na C 1 调整钻井 液 中 C l 一 含 量 ； 使用 高密度钻 井液 防止 膏盐 岩 、 软 泥岩 的蠕变 即 塑性流 动 ， 平衡 地层 压 力 。膏 泥岩 和膏 盐层 井 段 是 该 构造带钻 井和钻 井液施工 的难 点 。钻 穿吉迪 克组 异 常高压层 后 ， 在 白垩系 和侏 罗 系以下 井段 ， 使 用非 渗 透低伤 害聚磺 钻 井液 钻 至完 钻 井 深 ， 以达 到 井壁 稳 定 和保 护油气层 的 目的 。 3 ． 2 钻井液维护处理技术 3 ． 2 ． 1 密度控 制技术 1 高压 盐水层 密度控制 。对 于存在 多套压 力 系 统 的大古 1井 ， 施 工 中要 控 制 合 理 的钻 井 液 密度 。 ①现场加 密 了对钻 井液 液面 和 C a 一、 C 1 一 的监 测 ， 做 到及时发 现 、 及 时处理 。钻至井 深 4 5 0 0 m后 ， 钻井 液 中的 C l 一含量 由 1 4 0 0 0 mg ／ L增至 1 7 0 0 0 mg ／ L， 及 时将钻井 液密度 由 1 ． 5 6 g ／ c m。 逐 渐提 高 到 1 ． 6 0 g ／ c m。 。在后 续 钻 进 过 程 中 ， C l 一含 量 增 加 趋 于 平 稳 ， 未 出现 严重 的盐 水 侵 。②钻 遇 高 压盐 水 层 及时 提 高钻 井 液密 度 。三 开钻 至井 深 5 0 1 9 ． 6 l m 发现 有 2 m。 的溢流量 ， 随后关 井 ， 立管压 力 、 套 管压 力迅 速 升至 l 2 ． 2 MP a和 1 2 ． 4 7 MP a ， 循环 钻 井 液确 定 为盐 水侵 ， 采 用 节流 循 环加 重 压井 。在后 续 施工 中 为 了防止上 涌下漏 ， 小 范围调整 钻井 液密度 ， 在 正常 钻进 过程 中钻井 液密 度控 制 为 1 ． 5 5 ～ 1 ． 5 7 g ／ c m。 ， 而起 下钻静 止 时钻 井 液 密 度应 控 制 为 1 ． 5 7 ～1 ． 5 8 g ／ c m。 。 2 膏盐层 密度控制 。 由于集 中 了盐 、 膏 、 软泥 岩 和可能存 在 的微 裂缝 、 裂缝 ， 因此 现场控 制钻 井液 密 度一是参 考有 限的邻井 资料 ； 二 是根据 井下情 况 ， 合 理调整钻 井液 密度 以平衡 膏岩 、 膏盐岩 、 盐岩 的塑性 流动缩径和泥页岩 的坍塌。胶液 、 液体处理剂的加 入 都会 降低 钻 井液 的 密度 ， 必 须 同时 补 充相 应 的加 重 材料 ， 维 护所需 的密度 。 在钻 井液 的密 度高 于 1 ． 8 5 g ／ c m。时 ， 使 用高 密 度 铁矿粉 和 重 晶石 复 配 加 重 ， F e O 。 B a S O 的 比例 为 1 1 ～ 2 1 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 0 2 钻 井 液 与 完 井 液 2 0 0 8年 3月 3 ． 2 ． 2 防止膏泥岩缩径阻卡技术 1 控制 和处理 地层对钻 井液 的 污染 。在 石膏 存 在 的地层 向钻井液 中预先 加入 N a HC O 。预 防钙 侵 ； 在 钻 进 纯 石 膏 层 时 ， 根 据 C a 的 变 化 及 时 补 充 Na HC 0 除钙 ， 以提 高钻井液 的抗钙 能 力 。 2 防止 膏 泥 岩 缩 径 阻 卡 。大 古 1井 二 开 井 眼 大 、 裸 眼段 长 ， 所钻 的膏泥 岩段厚 ， 共钻 遇 了 4 7 5 4 ～ 4 7 5 6 m、 4 8 0 0 4 8 0 2 m、 4 8 2 0 ～4 8 2 2 m 三段 石膏 含 量为 5 0 ～7 O 的纯 石 膏层 ， 振 动筛 处 也返 出 了 大量 的 白色石 膏 。在 钻井液 维护 中及 时补 充烧 碱 和 纯碱 清 除 C a 抖 。钻 井 液 p H 值 保 持 为 8 ． 5 ～ 9 ． 5 ， C a 。 含量保 持 在 4 4 0 mg ／ L左 右 ， 未 出现 明 显 的 钙 侵现 象 。 为 防止 膏泥 岩 地层 缩 径 阻 卡 而 采取 如 下 措 施 。 ①加强 短 程 起 下 钻 以 刮 拉 井 壁； ② 将 胶 液 1 9 ／ 6 K P AM1 ． 5 ％D B F 一 2 1 ％NH P A N 以细 水 长 流 的方 式来维 护处 理 ， 保 证 钻井 液 中包 被 抑制 剂 含 量 充 足 ； ③ 加入乳 化石蜡 RHJ 一 1 、 阳离 子 防塌 剂 wF T 一 6 6 6 ， 适 当增强 钻井 液 防 塌性 能 ； ④ 补 充 加 入 流 型调 节剂 NH P AN、 NP 一 2 、 GMP 一 3等， 使钻井液具有 良 好流 动特性 ， 严格控 制钻 井液滤 失量 为 3 ～4 mL， 钻 至井 深 3 0 0 0 m 后加 入 S P NH、 S MP 一 2 、 C X P 一 2等抗 高 温降滤 失剂 ， 调整 钻井 液 的高 温高 压 滤失 量 为 1 0 ～ 11 mI 。 3 ． 2 ． 3钻 井液流 变性控 制及携 岩技 术 1 快速钻进井段的流变性控制 。都护 1井使用 钾 基聚合 物钻 井 液井 段 必须 加 足 包 被 絮凝 剂 ， 充分 发挥粗分 散强抑 制钻 井液 的特点 ， 现 场实施 要 点 为 ①配制 聚合 物胶 液 时 ， 高分 子 量 聚 合 物 的加 量 以配 浆泵 的能力 为标准 ， 尽量 多加 ， 高分 子量 聚合 物 与 中 低 分子量 聚合 物 的 比例控 制在 1 2 左 右 。② 定 期补 充预水 化膨 润土浆 ， 调 整 钻井 液 的膨 润 土含 量 为 5 5 ～ 4 5 g ／ L， 保证钻 井液具 有一 定 的动切 力 和动 塑 比 。 ③ 二开 2 5 0 0 m 以上 井 段采 用 高 排 量 、 低 黏 度 和低 切 力 冲刷 井壁 的技术 措施 ， 漏 斗 黏度 、 塑性 黏度 和 动 切力 分别控 制 为 5 0 ～5 5 S 、 1 2 ～2 4 mP a S和6 ～ 1 0 P a 。④2 5 0 0 ～ 3 5 0 0 m 井 段 在 泵 排 量 降 低 的情 况 下 ， 采用高黏度和高切力携岩技术措施 ， 漏斗黏度 、 塑性黏 度 和动 切 力 分 别 控 制 为 5 5 ～ 6 5 S 、1 6 ～ 2 6 mP a S 和8 ～ 1 2 P a 。二开钻 井 过程 中钻 井液 黏度 和 切 力变化 平稳 ， 无 大 起 大落 现 象 。钻 井 液 性 能 变化 情 况见 图 1 。 2 高密度 钻井 液流变 性控制 技 术 。现场 采取 以 下措 施维护 钻井 液 有 良好 的流 变 性 ① 严 格 控 制 高 密 度钻井液 的膨润 土 含 量 ， 在 加重 剂不 沉 淀 的 前 提 下 ， 尽量控 制低 的膨 润 土 含量 。② 多数 处 理 剂 都 以 胶 液 的形 式加 入 。③ 严格控 制 高密 度欠 饱 和盐水 钻 井 液 中的低 密 度 固相 含量 小 于 3 ． 0 ， 严禁 人 为 在 全井钻 井液 中混入低 密 度 固相 材料 。④ 所 有助 剂 的 加入都必须以小型实验数据 为依据 ， 考察助剂对 钻 井液 黏 度和切 力 的影 响 ， 然 后 确 定其 是 否 加 入 及 其 加量的大小。⑤高密度下的加重材料选用重 晶石和 高密度铁矿粉复配加重剂。⑥钻井液流变性用稀胶 液控 制 ， 尽量 避免 加入 稀释剂 。 商 量 兽 井 深／ m 图 1 钻井液塑性黏度和动切 力随井深 变化情况 3 ． 2 ． 4膨润 土含 量控制技 术 现 场采 取加 密 膨 润土 含 量 测 点 、 密 度 和 膨 润 土 含 量 同时调整 、 胶 液 置换 钻 井 液 降 低 膨 润 土含 量 等 技 术措施 。如 果膨 润 土含 量 上 升 ， 则 用 胶 液 替换 部 分 钻井 液 ， 同时加重 ， 保持 密度 稳定 。经 3口井 优 化 后的膨润土含量和密度控制情况见 图 2 。 V 谪 要 图 2 钻井液 中膨润土含量和密度控制曲线 由图 2可 以看 出 ， 随着钻 井液 密 度 的增 加 ， 膨 润 土含 量 逐渐 降 低 ， 在 密 度 为 1 ． 3 O ～ 1 ． 7 0 g ／ c m。时 ， 随钻井 液密 度 的增 加 膨润 土 含 量 降 低 较 缓 ； 膨 润 土 含量 对 密度 为 1 ． 8 O ～ 1 ． 9 0 g ／ c m。的钻 井 液性 能 影 响很 大 ， 1 ． 9 O ～ 2 ． 0 g ／ c m。的高 密度 钻 井 液 中膨 润 土含量 易控制 为 1 7 ～2 0 g ／ L。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 6卷 第 2期 郭才轩 等 天 山南库车 凹陷复杂 构造带钻 井液技 术 1 0 3 3 2 ． 5 CI 一离子 控制技术 在钻盐 岩层 、 膏岩 层 的过 程 中 ， 含 盐 量太 低 ， 易 造成地 层 中 的盐 溶 解 ， 形成 大肚 子 井 眼 ； 含 盐 量 太 高 ， 在盐层重结 晶和膏 盐 层蠕 变 缩 径 的情 况 下极 易 发 生卡钻事 故 ， 现 场控 制 欠饱 和盐 水 钻井 液 中 C l 一 含量 的措施 如下 。 1 高密度欠 饱和盐 水钻井液 转化 时一 次性 加入 足量 的 N a C 1 和 K C I ， 使 C l 一 含 量达 1 O 0 ～1 2 O g ／ L， 严格控制欠 饱和盐 水钻井液 “ 欠” 的程 度 。 2 膏 盐层钻进期 间 ， 加 密 C l测点 、 密 切 注意其 变化规律 ， 发现 C 1 含 量增 加 过 快 时采 取 有 力 的控 制措施 ； 在 C l 一 含 量达 到 1 6 0 ～1 7 0 g ,／ L的l 临界状 态时 ． 加 强短程起 下 钻 和“ 进 一 退 五” 的 膏盐 层 钻井 工程技术措 施 ， 发 现 阻卡 现 象 及 时调 整 C l 一含 量 和 钻井液 的性 能 。 在 C l含 量超过 l 7 0 g ／ i 的情 况下采 取胶液 稀 释 的办 法降低其 含量 。 3 井 浆 中 不 断 补 充 氯 化 钾 ， 维 持 KC 1 含 量 为 5 Y oo ～1 O ， 抑制 膏泥岩 的水化分散 。 3 ． 2 ． 6润滑 防卡控制技 术 ①在关键井 段 和高 密 度 钻井 液施 工 期 间 ， 加 大 液 体润滑 剂 R H一 9 7 D、 R HJ 一 1 、 固体 润 滑 剂 G R 一 1 和玻璃 小球 的加 量 ， 为 了不影 响录井 作 业 ， 采 取 少 加勤加 的方式 ， 保 证钻井液 中的润 滑剂 含量 或含 油 量 不低于 2 ． 0 ， 使泥饼 的摩阻 系数 保持在 0 ． 0 8以 内。②在提高钻 井 液封 堵 能 力 的 同时 ， 进 一步 改 善 泥饼 的润滑性 能 、 降低 压 差 卡钻 的风 险 。在高 渗 砂 岩地层 加入 0 ． 5 超低 渗透钻井 液处理剂 N P L 一 2和 屏蔽暂堵 剂 P B 一 1 、 QS 一 2 、 乳化石 蜡 RHJ 一 1 ， 提 高钻 井 液封堵 承压能 力和 改善 泥 饼质 量 ， 减 小 钻井 液 和 地 层之 间的压差 。③ 严格 执行 短 程 起下 钻 制 度 ， 按 时 划拉 井壁 ； 每钻进 2 0 0 m 或钻进 2 4 h以 内必须短 程 起下 钻一 次 。复杂 井段 每钻 进 1 0 0 ～2 0 0 m 或 每 钻 进 2 0 h内短 程起 下 钻 一次 。短 程起 下 钻 作 业 和起 下钻 等作业前 采用 高浓 度 润 滑剂 封 闭浆 ， 保 证 起 下 钻 的顺 利进行 。④ 严格 控 制钻 井 液 的滤 失 造 壁性 ， 防止在 高渗透砂 岩 、 泥 岩和 含砾 砂 岩层 形 成 厚 泥饼 造成的黏 附卡钻 。 3． 2． 7固相控制技 术 ①低密度钻井液施工期 间， 充分利用固控设备 及 时清除有害 固相 ， 尽量用 细 目振 动筛 ， 除砂 除泥清 洁器的使用率要大于 8 0 ， 定期开动离一 12 , 机清除细 分散有 害 固相 ； ② 采用化学包被 絮凝 法 ， 清 除有 害 固 相 。保 持钻井 液 中包被 剂 、 抑制 剂含 量充 足 ， 水 敏性 钻 屑一 旦形成 就被包被 剂包裹 起来 ， 不再 分散 ； 胶液 中包被剂含量一般控制在 0 ． 2 ％～O ． 5 ； ③高密度 钻井液施工期间， 使用细 目振动筛 孔径分别为 0 ． 1 O和 0 ． 0 9 mm的复合筛布 、 强化一级固控 ， 定期开 动 除砂器 、 除泥器 ， 严 格 控 制离 心 机 的开 启 时 间 ； ④ 为降低高 密度钻井 液 的 固相含 量 ， 在 密度 超 过 1 ． 8 5 g ／ c m。 时使用 优质重 晶石粉 和高 密度铁 矿 粉复 合加 重 。 3 ． 2 ． 8 p H值控 制技术 现 场维护 中注 意 钻井 液 p H 值 的变 化 ， 及 时 补 充烧碱 ， 以弥补 各种 因素 造成 的钻 井液 p H 值 降低 ， 避免 由此 引起 的处理剂效 能降低及 钻井 液性 能 的破 坏 。现 场将 p H 值 控制 为 8 ． 5 ～9 ． 5较适 当。 3 ． 3 油气层保护技术 为了有效保 护 油气 层 ， 大古 1井 和 都护 1井 均 采用乳 化石蜡 封堵 、 超 低 渗透 成 膜低 伤 害 钻井 液 油 气层保 护技术 。乳化石蜡 具有很 强 的封堵性 和润 滑 性 ， 通过 在近井 壁处形成 渗透率 极低 的屏蔽 带 ， 提 高 泥饼质 量 ， 有效 地 阻止 钻井 液 完 井液 中 的固相 颗 粒 和滤液 进入地 层 深部 ， 从 而避 免 钻井 液 对 油气 流 通 道 的永 久 性堵 塞 ， 起 到 了 良好 的 油 气 层保 护作 用 。 超低渗 透成膜 钻井 液 能在 井 壁 上形 成 无 渗透 泥饼 ， 有效地 阻 止 钻 井 液 完 井 液 中 的 固相 颗 粒 和 滤 液 侵 入 ， 从 而保护 了油气层 ， 提高 了地 层 承压能 力 。超 低 渗透成 膜钻井液 主要是 在聚磺钻 井液基 础 上加入 超 低渗透 油 气 层保 护剂 NP I 一 2和 屏 蔽 暂 堵 剂 P B 一 1 、 QS 一 2 。大 古 1 井 和都护 1井在 目的层 井段均使用 了 超低渗 透低伤害 聚磺钻井 液体 系 。大古 1 井 在井 深 5 9 7 1 ～6 2 6 8 m 共 发 现 了 5套 油 气 显示 层 ， 都 护 1 井在井 深 5 6 9 9 ～ 6 0 4 2 m 共 发 现 了 8套 油 气显 示 层 ， 全烃 值最 高达 8 3 ． 8 。 4 钻 井 液应 用效果 1 钻 井液包 被抑制性 强 。钻 井液 良好 的包 被抑 制性使 大 古 1井 和 都 护 1井 在上 部 井 段施 工 过 程 中 ， 返 出的录井 岩屑 层 次极 为分 明 、 成 型度极 好 ， 棱 角分明 ， P D C钻 头切 削的痕迹 几乎没 有变化 ， 如 图 3 和图 4所示 。 2 起 下钻顺 利 ， 无 任 何 阻卡 现 象 。大古 1井 和 都 护 1 井 盐上井 段 ， 短 程起 下 钻 和起 下 钻过 程 中均 畅通无 阻 、 没有 任何 阻 卡 现象 ； 每 趟 钻 起 出 的钻头 、 扶 正器 、 钻杆接 头处 均 无 任何 泥 包 现象 。这 说 明 了 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 0 4 钻 井 液 与 完 井 液 2 0 0 8年 3月 钻井液 携岩洗 井效 果好 、 润 滑性 良好 。 一 一 井 深 3 2 l 8 iT i 井 深 3 5 4 3 m 图 3大古 1井 二 开 钻 屑 一 一 井深 4 2 l 3 m 井深 4 3 2 0 r o 图 4郡 护 1井 钻 屑 3 井 径极 为规 则 、 井 身 质 量优 质 。① 大古 1井 电测井径 曲线 显示 3 1 1 mm 井 眼最 大 井径 为 3 5 3 mm， 最 小 为 2 7 8 mm， 平 均 为 3 2 9 mm， 平 均 井 径 扩 大率 为 5 ． 7 6 ； 三开 平 均 井径 扩 大 率为 3 ． 2 9 ， 最 大 井径位 于井深 5 2 7 5 m 处 ， 为 2 6 1 ． 4 7 I T ．I T t ， 最 小井 径位 于 井 深 5 6 7 5 m 处 ， 为 2 0 9 ． 8 8 mm。② 都 护 1 井 电测 井径 曲线 显 示 二开 井 段 平均 井 径 扩 大 率 为 4 ． 7 7 ％ ； 3 1 1 mm 井 眼平 均 井 径 为 3 2 1 ． 3 h i m， 平 均井 径 扩 大 率 为 3 ． 3 ； 四 开井 段 平 均 井 径扩 大 率 为 8 ． 4 ， 全 井没有 出现 大肚 子井 段 ， 这充 分 说 明 了 该井段 钻井液 防 塌抑 制 性极 强 ， 钻 井液 和 钻 井 工 程 施工措 施到位 。 4 钻井 液抗 污 染 能力 强 ， 成功 穿 越 多 套纯 石 膏 层 、 盐岩 和 膏 盐层 。大古 1井钻 至井 深 4 5 1 4 m 进 入大段 的膏质 泥 岩 以后 ， 增 加 了 抗 盐抗 钙 处 理 剂 用 量 ， 钻井 液性 能一 直保持 相对稳 定 ， 成功 穿越 了 2套 高 压盐水 层和 3套纯 石膏层 。都 护 1井 三开成 功 钻 遇 一套高 压盐 水层 4 2 0 8 ～4 2 1 0 m 和一 套盐 岩 层 4 7 1 2 ～4 7 1 6 m ， 穿越 了具有 明显 石膏 污染 的井段 长达 1 6 0 8 m。 5 钻井 液具 有 良好 的 防卡 润 滑 性 能 ， 穿 越 了 多 套 复杂地层 没有 任何 压差卡 钻事故 。 5 结论 及 认 识 1 ．针 对复 杂 构 造 带 钻 井 液 技 术 难 点 采 用 钾 基 聚合物 聚磺 、 聚磺 欠饱 和盐水 钻 井液 ， 该 钻井 液适 合天 山南库 车 凹陷 复 杂 构 造 带 优 快 钻 井 ， 使 大 古 1 井 、 都护 1井 和秋南 1井等探 井 成功 地钻 达 目的层 ， 解决 了大井 眼携 岩 洗 井 、 高 压盐 水 层 和 膏 盐 层 污染 钻井 液 、 高 密度钻 井液 流变性控 制 困难 、 润 滑 防卡 等 多项 技术 难题 。 2 ．钾基 聚合物 聚磺 、 聚 磺欠 饱 和盐 水 钻井 液 性 能稳 定 ， 抗污 染性 强 ， 多 口井成 功 穿越 了高压 盐水 层 、 高 含石 膏层 、 盐 岩层 和膏盐 层 。 3 ．钻井 液 防塌 抑 制 性 强 ， 井 径 规 则 ； 钻 井 液 润 滑 防卡效 果好 ， 短程起 下钻 畅通 无 阻 、 没 有任 何 阻卡 现 象 ， 短 程起下 钻一 次到 底率 为 1 0 0 。 4 ．在 大古 1 井 和都 护 1井成 功应 用乳化 石蜡 润 滑 防塌技术 和超 低 渗 透 成膜 保 护 油 气 层 新 技 术 ， 都 取得 了良好 的现 场应 用效 果 。 5 ．小 型试 验 是 处 理 钻 井 液 的 依 据 。任 何 处 理 剂 即便 是最普 通 、 最常用 的处理 剂 ， 在 使用 前都 必 须 做小型实验， 评价其对钻井液性能的影响， 以确定其 是 否可 以加入 及最 佳 加 量 ， 避 免 在 工 作 中导 致 盲 目 性 错误 。 6 ．稀 释剂 、 膨润 土含 量 和低 密 度 固相含 量 对 高 密度 钻井液 的流 变性 的综合 影 响规律 有 待于 进一 步 的深化探 索 。 收稿 日期 2 0 0 8 1 2 - 2 1 ； HGF 0 9 2 A1 2 ； 编辑 张炳芹 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m